Data Denoising using AI for improving the accuracy of Solid-State Nanopore Sensing
使用 AI 进行数据去噪以提高固态纳米孔传感的准确性
基本信息
- 批准号:CCARD-2022-00591
- 负责人:
- 金额:$ 2.38万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:CCI Applied Research and Development Grants
- 财政年份:2022
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2022-01-01 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Northern Nanopore Instruments (NNi), a spin-off of the University of Ottawa incorporated in 2020, is an instrumentation company that specializes in research tools and solutions to support fundamental and applied research on solid-state nanopores. The Center of Expertise in Smart Prototyping (CEPI) of La Cité in Ottawa which will do the applied research on this project has expertise in AI. Solid-state nanopores-tiny holes in thin membranes similar in size to a molecule of DNA or a typical protein-are set to disruptive multiple critical markets, including proteomics, DNA sequencing, drug discovery, next-generation digital information storage, and more. The operating principle is simple: when a voltage is applied across the nanopore in conductive solution, ionic current is driven through the pore, and biomolecules will block the ionic current during passage. The shape and characteristic of that blockage signal, if carefully decoded, provides a wealth of information about the translocating molecule. One of NNi's product offerings in an analysis and signal processing suite called Nanolyzer, intended to analyze and interpret the signals generated during nanopore operation. Typically, signals collected from nanopore sensing are polluted with noise from numerous sources. Traditional frequency-based filtering distorts the signal and further complicates analysis. This project goal is to use a deep learning approach to separate signal from noise and thereby reduce the noise with minimal distortion to the signal. The value would be a better signal signal-to-noise ratio improving interpretation of the signals generated by biomolecules passing through the nanopore. The CEPI's team will help Northern Nanopore Instruments achieve this goal.
Northern Nanopore Instruments (NNi) 是渥太华大学的子公司,成立于 2020 年,是一家专门提供研究工具和解决方案以支持固态纳米孔基础和应用研究的仪器公司。渥太华 La Cité 的 CEPI(CEPI)将负责该项目的应用研究,该公司拥有人工智能方面的专业知识——薄膜上的微小孔,其大小与 DNA 分子或典型的分子相似。蛋白质将颠覆多个关键市场,包括蛋白质组学、DNA 测序、药物发现、下一代数字信息存储等。其工作原理很简单:当在导电溶液中的纳米孔上施加电压时,离子电流就会产生。驱动通过孔,生物分子会在通过过程中阻挡离子电流。如果仔细解码,该阻挡信号的形状和特征可以提供有关易位分子的大量信息,这是 NNi 的分析和信号产品之一。称为 Nanolyzer 的处理套件,旨在分析和解释纳米孔操作过程中产生的信号。通常,从纳米孔传感中收集的信号会受到来自多种来源的噪声的污染,该项目的目标是使信号失真。使用深度学习方法将信号与噪声分离,从而以最小的信号失真来降低噪声,该值将是更好的信号信噪比,从而改善对通过纳米孔的生物分子产生的信号的解释。团队将帮助 Northern Nanopore Instruments 实现这一目标。
项目成果
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